内容简介
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。《氢能产业发展与展望》从氢能的基本概念入手，深入探讨了新时代背景下氢能的发展意义，系统梳理了国内外氢能发展战略、产业现状、全产业链技术装备发展进展等，对氢能在交通、工业、电力、建筑等领域的应用场景与潜力进行了全面详细的阐述，深入剖析了氢能产业发展面临的机遇与挑战，并对未来发展愿景及趋势进行了展望。
《氢能产业发展与展望》由国家能源集团氢能公司组织中电联氢能分会、中国氢能联盟研究院等业内骨干单位专家编写，可供氢能科学与工程、氢能技术应用等专业的高校师生，以及有志于氢能开发与利用相关领域的科研人员、工程技术人员等参考。
目录
丛书序
前言
第1章 认识氢能 1
1.1 氢与氢能 l
1.1.1 什么是氢能 1
1.1.2 氢的物理化学性质 2
1.1.3 氢能的来源及分类 5
1.2 氢能简史 6
1.2.1 氢能发展概述 6
1.2.2 氢能发展历程 7
1.3 氢能产业全景 14
1.3.1 上游环节 14
1.3.2 中游环节 16
1.3.3 下游环节 17
1.4 氢能的战略意义 19
1.4.1 新时代保障能源安全 19
1.4.2 助力难减排行业低碳转型 20
1.4.3 氢电协同助力打造新型电力系统 20
第2章 国际氢能产业发展现状 22
2.1 欧盟 22
2.1.1 政策及战略 23
2.1.2 产业现状 23
2.2 美国 25
2.2.1 政策及战略 25
2.2.2 产业现状 26
2.3 日本 27
2.3.1 政策及战略 27
2.3.2 产业现状 28
2.4 韩国 28
2.4.1 政策及战略 29
2.4.2 产业现状 29
2.5 澳大利亚 30
2.5.1 政策及战略 30
2.5.2 产业现状 30
2.6 中东地区 31
2.6.1 沙特阿拉伯 31
2.6.2 阿联酋 32
2.6.3 巴林 32
2.6.4 埃及 33
2.7 拉美地区 34
2.7.1 巴西 34
2.7.2 阿根廷 34
2.7.3 哥伦比亚 35
2.7 智利 35
2.8 非洲地区 36
2.8.1 南非 36
2.8.2 纳米比亚 36
2.8.3 摩洛哥 37
2.8.4 莫桑比克 38
2.8.5 其他非洲国家 38
第3章 中国氢能产业发展现状 39
3.1 政策环境 39
3.1.1 国家层面氢能产业政策体系 39
3.1.2 地方层面氢能产业政策体系 45
3.1.3 氢能技术标准体系 51
3.2 供需情况 53
3.2.1 氢气产能 53
3.2.2 氢气的消费领域 54
3.3 区域布局 54
3.4 示范项目 57
3.4.1 中石化新疆维吾尔自治区库车绿氢示范项目 58
3.4.2 中石化“西氢东送”输氢管道示范工程项目 59
3.4.3 国能宁东可再生氢碳减排示范区 59
3.4.4 国家电投吉电大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目 60
3.4.5 中国钢研松原绿电一绿氢一纯氢冶金项目 60
3.4.6 上海应物所200kWSOEC项目 61
3.4.7 华电德令哈3MW光伏制氢项目 61
3.4.8 华电铁岭25MW离网储能制氢一体化项目 62
3.4.9 国网慈溪电氢耦合直流微电网示范工程 62
3.4.10 国能烟台海洋氢氨醇一体化项目 63
3.5 存在问题 64
3.5.1 技术装备水平方面 64
3.5.2 产业标准化建设方面 64
3.5.3 氢能产业链降本方面 64
3.5.4 绿色低碳价值转化方面 65
3.5.5 绿氢产业项目管理方面 65
第4章 氢能的制备 99
4.1 化石能源制氢 66
4.1.1 煤制氢 66
4.1.2 天然气制氢 69
4.1.3 甲醇重整制氢 74
4.2 电解水制氢 76
4.2.1 碱性电解水制氢 77
4.2.2 质子交换膜电解水制氢 82
4.2.3 高温固体氧化物电解水制氢 87
4.2.4 阴离子膜电解水制氢 91
4.3 生物制氢 95
4.3.1 生物发酵制氢 95
4.3.2 厌氧发酵重整联合制氢 96
4.4 其他制氢 97
4.4.1 光解水制氢 97
4.4.2 热化学循环制氢 98
4.4.3 氨分解制氢 100
第5章 氢能的储运 102
5.1 高压储氢 102
5.1.1 车载储氢瓶 102
5.1.2 高压固定储罐 104
5.1.3 地下储氢 105
5.1.4 氢气压缩机 107
5.2 低温液氢 110
5.2.1 移动 固定液氢储罐 110
5.2.2 氢液化 112
5.2.3 液氢增压泵和汽化器 114
5.3 材料载氢 115
5.3.1 固态载氢 115
5.3.2 液态载氢 116
5.4 管道输送 118
5.4.1 天然气掺氢 118
5.4.2 纯氢管道运输 119
5.5 转运加注 121
5.5.1 长管拖车 121
5.5.2 低温槽车 122
5.5.3 氢能加注 123
第6章&
前言/序言
丛书序
气候变化是当今人类社会面临的最严峻挑战之一，为应对碳排放难题，世界各国积极投身能源革命，力求推动能源结构绿色转型。作为负责任的大国，中国政府始终秉持人类命运共同体理念，尽己所能为全球可持续发展贡献力量。在第七十五届联合国大会一般性辩论上，习近平主席郑重宣布，中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这充分展现了我国坚持绿色发展、应对气候变化的责任担当与坚定决心。
氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。截至2024年年底，全球已有超过60个国家和地区发布氢能战略。美国氢能产业起步较早，在交通、电力等多个领域开展氢能示范应用，积极推进清洁氢能中心建设，以大幅降低清洁氢成本；欧盟大力发展绿氢技术，利用氢能银行机制开展可再生氢等项目拍卖，并通过碳边境税收等政策促进航空、航运等产业链供应链重构；日本、韩国聚焦燃料电池、绿色合成燃料和基础设施等领域，持续推进清洁低碳氢能应用；埃及、沙特、澳大利亚等国启动多个绿氢氨醇项目，并推动绿色能源出口。
氢能是我国实现“双碳”目标的重要抓手之一。2021年9月，中共中央、国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，提出统筹推进氢能“制储输用”全链条发展。2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021－2035年）》，明确氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体。2024年11月，《中华人民共和国能源法》正式通过，首次将氢能纳入能源管理体系，提出国家积极有序推进氢能开发利用，促进氢能产业高质量发展。在顶层政策推动下，我国已初步掌握氢能“制储输用”各环节的主要技术和生产工艺，产业链关键装备自主化初显成效，交通领域示范应用稳步推进，并积极拓展工业、电力、建筑等领域应用。以可再生能源电力制氢为主的绿色氢醇氨项目快速发展，初步呈现世界最大规模的示范应用体系，长三角、粤港澳大湾区、京津冀三大区域集群逐步形成。
但总体来看，我国氢能产业仍处于发展初期，相较于国际先进水平，在产业创新能力、技术装备水平、支撑产业发展的基础性制度等方面仍需进一步探索。面对新形势、新机遇、新挑战，仍需进一步加强顶层设计和统筹谋划，提升氢能产业创新能力，不断拓展市场应用新空间，引导氢能产业健康有序发展。
《氢能产业发展中长期规划（2021－2035年）》中强调要充分认识发展氢能产业的重要意义，通过深入开展宣传引导，加强氢能科普宣传，注重舆论引导，及时回应社会关切问题，推动形成社会共识。中国电力企业联合会氢能分会作为中国电力企业联合会分支机构之一，坚持“立足行业、服务企业、联系政府、沟通社会”的功能定位，充分发挥桥梁纽带和导向作用，持续推动氢能产业和电力行业的协同发展。
“氢能产业发展与技术丛书”定位为科技著作，由中国电力企业联合会氢能分会组织行业内二十多家知名科研机构、高校和企业共同编写。编写过程以产学研用相结合，以政策为指导，共包含《氢能产业发展与展望》《可再生能源制氢技术》《氢储运技术》《燃料电池关键技术》《电氢耦合技术及商业模式》《氢能安全及系统性防控》和《氢能应用与示范项目》7个分册，涵盖战略研究、前沿技术、安全管理和示范应用，以及“制储输用”等各个方面。在介绍技术和装备的同时，适当涵盖典型经验和实践案例，充分展示了氢能发展全貌。同时，该丛书对氢能的基础理论、专业技术与应用分析等方面进行了详细阐述，专业性和科普性实现了很好的平衡。整体上，该丛书内容覆盖面广、理论水平高、专业性强，对氢能从业者、广大能源领域爱好者均具有较强的学习和借鉴作用。
国家能源委员会专家咨询委员会委员
中国工程院院士 彭苏萍
2025年9月
